專利名稱：二次側(cè)同步整流控制電路及交換式轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二次側(cè)同步整流控制電路及交換式轉(zhuǎn)換器，尤其涉及一種具有反向放大器的二次側(cè)同步整流控制電路及交換式轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
圖1為一現(xiàn)有反激式轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用電路圖。如圖1所示，此反激式轉(zhuǎn)換電路具有一變壓器(transformer)T、一一次側(cè)開關(guān)Q1、一脈寬調(diào)制控制器10、一二次側(cè)同步整流開關(guān)Q2、一二次側(cè)同步整流控制電路20。脈寬調(diào)制控制器10依據(jù)來自變壓器T的二次側(cè)的回授信號(hào)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgsl控制一次側(cè)開關(guān)Ql的導(dǎo)通周期。二次側(cè)同步整流控制電路20偵測(cè)二次側(cè)同步整流開關(guān)Q2的汲源極電壓Vds2，以控制二次側(cè)同步整流開關(guān)Q2的導(dǎo)通周期。圖1A為圖1的二次側(cè)同步整流控制電路20的應(yīng)用電路圖。圖2為對(duì)應(yīng)于圖1與圖1A的作動(dòng)信號(hào)波形圖。如圖1A所示，此二次側(cè)同步整流控制電路20具有一比較器22與一驅(qū)動(dòng)單元24。比較器22的一輸入端是偵測(cè)同步整流開關(guān)的汲源極電位，另一輸入端接收一參考電位Vr，以產(chǎn)生控制信號(hào)控制二次側(cè)同步整流開關(guān)Q2的導(dǎo)通周期。一般而言，應(yīng)用于同步整流操作的功率晶體管的導(dǎo)通電阻RDS(on)非常低，通常僅在數(shù)HiQ到數(shù)十HiQ之間。因此，在二次側(cè)導(dǎo)通期間，電流流經(jīng)二次側(cè)同步整流開關(guān)Q2所造成的汲源極電壓Vds2非常低,再加上比較器的輸入端偏差電壓(input offset voltage)的影響，常常會(huì)使驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)產(chǎn)生不小的偏差。驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)過早，二次側(cè)同步整流開關(guān)Q2過早關(guān)閉影響效率表現(xiàn)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)太晚，二次側(cè)同步整流開關(guān)Q2會(huì)產(chǎn)生倒灌電流，而產(chǎn)生異常的突波(SPIKE)電壓與額外的功耗損失。倘若突波電壓超過二次側(cè)同步整流開關(guān)Q2的設(shè)計(jì)規(guī)格，更可能造成二次側(cè)同步整流開關(guān)Q2擊穿損傷。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明將同步整流晶體管的汲源極電壓經(jīng)一反相放大器反相放大后，再連接一比較器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，可降低驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)的偏差，改善偏差過大所造成的缺陷。本發(fā)明提供一種二次側(cè)同步整流控制電路，此二次側(cè)同步整流控制電路具有一反向放大器(inverted amplfier)、一第一比較器與一驅(qū)動(dòng)單元。其中，反向放大器具有一輸入端接收來自一同步整流晶體管的一汲源極電壓信號(hào)，以輸出一反向放大信號(hào)。第一比較器接收反向放大信號(hào)與一第一參考電壓，以輸出一第一比較信號(hào)。驅(qū)動(dòng)單元接收第一比較信號(hào)，并依據(jù)第一比較信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制同步整流晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。換句話說，本發(fā)明提供一種二次側(cè)同步整流控制電路，包括:一反向放大器，具有一輸入端接收來自一同步整流晶體管的一汲源極電壓信號(hào)，以輸出一反向放大信號(hào)；一第一比較器，接收該反向放大信號(hào)與一第一參考電壓，以輸出一第一比較信號(hào)；以及一驅(qū)動(dòng)單元，接收該第一比較信號(hào)，并依據(jù)該第一比較信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制該同步整流晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。本發(fā)明還提供一種交換式轉(zhuǎn)換器，此交換式轉(zhuǎn)換器具有一變壓器、一一次側(cè)開關(guān)、一脈寬調(diào)制控制器、一二次側(cè)同步整流開關(guān)與所述的二次側(cè)同步整流控制電路。其中，變壓器具有一一次側(cè)線圈與一二次側(cè)線圈。一次側(cè)開關(guān)耦接至一次側(cè)線圈。脈寬調(diào)制控制器用以控制一次側(cè)開關(guān)的導(dǎo)通周期。二次側(cè)同步整流開關(guān)耦接至二次側(cè)線圈。二次側(cè)同步整流控制電路則是用以控制二次側(cè)同步整流開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)。也就是說，本發(fā)明提供一種交換式轉(zhuǎn)換器，包括:一變壓器，具有一一次側(cè)線圈與一二次側(cè)線圈；一一次側(cè)開關(guān)，耦接至該一次側(cè)線圈；一脈寬調(diào)制控制器，用以控制該一次側(cè)開關(guān)的導(dǎo)通周期；一同步整流晶體管，耦接至該二次側(cè)線圈；以及一二次側(cè)同步整流控制電路；所述二次側(cè)同步整流控制電路包括:一反向放大器，具有一輸入端接收來自該同步整流晶體管的一汲源極電壓信號(hào)，以輸出一反向放大信號(hào)；一第一比較器，接收該反向放大信號(hào)與一第一參考電壓，以輸出一第一比較信號(hào)；以及一驅(qū)動(dòng)單元，接收該第一比較信號(hào)，并依據(jù)該第一比較信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制該同步整流晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。本發(fā)明所提供的同步整流控制電路，可以準(zhǔn)確偵測(cè)同步整流開關(guān)的汲源極電位變化，以降低驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)的偏差。借此，即可避免驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)過早所導(dǎo)致的低效率問題，以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)太晚所導(dǎo)致的異常突波電壓與功耗損失。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以借助于以下的發(fā)明詳述及所附圖附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖1為一現(xiàn)有反激式轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用電路圖；圖1A為圖1的二次側(cè)同步整流控制電路的應(yīng)用電路圖；圖2為對(duì)應(yīng)于圖1與圖1A的作動(dòng)信號(hào)波形圖；圖3為本發(fā)明二次側(cè)同步整流控制電路一實(shí)施例的應(yīng)用電路圖；圖4為本發(fā)明_■次側(cè)同步整流控制電路另一實(shí)施例的應(yīng)用電路圖；圖5為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)單元一實(shí)施例的應(yīng)用電路圖；圖5A為對(duì)應(yīng)于圖5的驅(qū)動(dòng)單元的二次側(cè)同步整流控制電路的作動(dòng)波形圖；圖6為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)單元另一實(shí)施例的應(yīng)用電路圖；圖6A為對(duì)應(yīng)于圖6的驅(qū)動(dòng)單元的二次側(cè)同步整流控制電路的作動(dòng)波形圖。主要元件附圖標(biāo)記說明二次側(cè)同步整流控制電路120反向放大器122第一比較器123驅(qū)動(dòng)單元124二次側(cè)同步整流晶體管Q2電源供應(yīng)電壓VCC反向放大信號(hào)Vamp第一參考電 壓Vrl
第一比較信號(hào)Vcoml驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2汲極電壓Vd源極電壓Vs二次側(cè)同步整流控制電路220保護(hù)晶體管Qh同步整流晶體管Q2驅(qū)動(dòng)單元300控制信號(hào)產(chǎn)生電路320驅(qū)動(dòng)級(jí)340反向放大信號(hào)Vamp第一比較信號(hào)Vcoml控制信號(hào)Vc驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2第一開關(guān)SWl第二開關(guān)SW2汲源極電壓Vds2二次側(cè)電流Id2驅(qū)動(dòng)單元400控制信號(hào)產(chǎn)生電路420第二比較器422第一 SR正反器424尖峰波形消除電路430第一與門432第二 SR正反器434延遲單元4:36第二與門438驅(qū)動(dòng)級(jí)440第二參考電壓Vr2第二比較信號(hào)Vcom2延遲信號(hào)Vde二次側(cè)電流Id2第一輸出信號(hào)Vol第二輸出信號(hào)Vo2第三輸出信號(hào)Vo3第四輸出信號(hào)Vo具體實(shí)施例方式圖3為本發(fā)明二次側(cè)同步整流控制電路120 —實(shí)施例的應(yīng)用電路圖。此二次側(cè)同步整流控制電路可適用于交換式轉(zhuǎn)換器，如反激式轉(zhuǎn)換器、順向式轉(zhuǎn)換器等。轉(zhuǎn)換器的一次側(cè)開關(guān)的導(dǎo)通周期可通過偵測(cè)轉(zhuǎn)換器的輸出電壓進(jìn)行回授控制。本實(shí)施例的二次側(cè)同步整流控制電路120則是通過偵測(cè)二次側(cè)同步整流晶體管Q2的汲源極電壓Vds2變化，并以汲源極電壓Vds2的變化作為汲源極電壓信號(hào)，借以控制其導(dǎo)通周期。如圖3所示，此二次側(cè)同步整流控制電路120具有一反向放大器(invertedamplifier) 122、一第一比較器123與一驅(qū)動(dòng)單兀124。反向放大器122的輸入端偵測(cè)二次側(cè)同步整流晶體管Q2的汲源極電壓Vds2，以輸出一反向放大信號(hào)Vamp。第一比較器123接收反向放大信號(hào)Vamp與一第一參考電壓VrI，以輸出一第一比較信號(hào)Vcoml。就本實(shí)施例而言，此第一參考電壓Vrl的電位高低正相關(guān)于供應(yīng)此二次側(cè)同步整流控制電路120運(yùn)作所需電能的一電源供應(yīng)電壓VCC。舉例來說,若是電源供應(yīng)電壓VCC為一直流電壓,第一參考電壓Vrl的準(zhǔn)位會(huì)維持在一固定的電壓準(zhǔn)位，若是電源供應(yīng)電壓VCC為一固定周期的方波電壓，例如擷取自變壓器的二次側(cè)線圈的電壓信號(hào)，第一參考電壓Vrl的準(zhǔn)位則會(huì)配合此方波電壓的周期變化，在一高準(zhǔn)位與一低準(zhǔn)位之間切換。驅(qū)動(dòng)單元124接收第一比較信號(hào)Vcoml，并依據(jù)第一比較信號(hào)Vcoml產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2控制二次側(cè)同步整流晶體管Q2的導(dǎo)通狀態(tài)。圖4為本發(fā)明二次側(cè)同步整流控制電路220另一實(shí)施例的應(yīng)用電路圖。相較于圖3的實(shí)施例，本實(shí)施例的二次側(cè)同步整流控制電路220增加一保護(hù)晶體管Qh，防止同步整流晶體管Q2的汲極電壓突然升高，而損害反向放大器122及其后續(xù)連接的電路。此保護(hù)晶體管Qh的一端耦接在同步整流晶體管Q2的汲極，另一端耦接在反向放大器122的輸入端，并且，保護(hù)晶體管Qh的閘極接收電源供應(yīng)電壓VCC。若是同步整流晶體管Q2的汲極電壓超過電源供應(yīng)電壓VCC，保護(hù)晶體管Qh隨即關(guān)斷，以防止高壓損害反向放大器122及其后續(xù)連接的控制電路。也就是說，本實(shí)施例的二次側(cè)同步整流控制電路220僅需使用耐高壓的保護(hù)晶體管Qh，其他部分的電路則可使用成本較為低廉的低壓元件，因而有助于降低成本。圖5為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)單元一實(shí)施例的應(yīng)用電路圖。圖5A為對(duì)應(yīng)于采用此驅(qū)動(dòng)單元的二次側(cè)同步整流控制電路的作動(dòng)波形圖。如圖5所示，此驅(qū)動(dòng)單元300由一控制信號(hào)產(chǎn)生電路320與一驅(qū)動(dòng)級(jí)340所構(gòu)成。控制信號(hào)產(chǎn)生電路320接收反向放大信號(hào)Vamp與第一比較信號(hào)Vcoml,以產(chǎn)生一控制信號(hào)Vc。此控制信號(hào)Vc通過一反向器輸入驅(qū)動(dòng)級(jí)340,以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2。所述的控制信號(hào)產(chǎn)生電路320具有一第一開關(guān)SWl與一第二開關(guān)SW2。第二開關(guān)SW2耦接于電源供應(yīng)端與反向放大器122的輸出端之間，第一開關(guān)SWl耦接于電源供應(yīng)端與接地端之間，此二個(gè)開關(guān)SW1，SW2的汲極相接，并于此二個(gè)開關(guān)SW1，SW2的汲極接點(diǎn)處擷取控制信號(hào)Vc。此外，第一開關(guān)SWl與第二開關(guān)SW2的閘極都耦接到第一比較器123的輸出端，以接收第一比較器123所輸出的第一比較信號(hào)Vcoml。換句話說,第一開關(guān)SWl與第二開關(guān)SW2的導(dǎo)通周期，由第一比較信號(hào)Vcoml同步控制。在本實(shí)施例中，電源供應(yīng)端所提供的電源供應(yīng)電壓VCC為一方波電壓。就一較佳實(shí)施例而言，此電源供應(yīng)電壓可直接擷取自變壓器的二次側(cè)線圈。如圖5A所示，在一次側(cè)導(dǎo)通周期中，同步整流晶體管Q2的汲源極電壓Vds2處于高電位，反向放大器122輸出低電位的反向放大信號(hào)Vamp。此時(shí),反向放大信號(hào)Vamp的電位低于第一參考電壓Vrl,第一比較器123輸出高電位的第一比較信號(hào)Vcoml。
隨后，在進(jìn)入二次側(cè)導(dǎo)通周期之初，同步整流晶體管Q2開始導(dǎo)通，變壓器的二次側(cè)線圈開始放電。此時(shí)，同步整流晶體管的汲源極電壓Vds2反轉(zhuǎn)為負(fù)，此電壓隨著時(shí)間經(jīng)過逐漸趨近于零。同時(shí)，二次側(cè)電流Id2亦隨著時(shí)間經(jīng)過逐漸降低。所述的負(fù)電位的汲源極電壓Vds2經(jīng)反向放大器124反向放大后，產(chǎn)生正電位的反向放大信號(hào)Vamp。此反向放大信號(hào)Vamp的變化趨勢(shì)與同步整流晶體管的汲源極電壓Vds2相反。此時(shí)，反向放大信號(hào)Vamp的電位高于第一參考電壓Vrl,第一比較器123輸出低電位的第一比較信號(hào)Vcoml，第一開關(guān)SWl與第二開關(guān)SW2系被關(guān)斷，致使控制信號(hào)Vc切換至高電位狀態(tài)。此控制信號(hào)Vc經(jīng)反向器轉(zhuǎn)換為低電位信號(hào)輸入至驅(qū)動(dòng)級(jí)340，以產(chǎn)生高電位的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2導(dǎo)通二次側(cè)同步整流晶體管Q2。隨后，當(dāng)反向放大信號(hào)Vamp的電位下降至低于第一參考電壓Vrl時(shí)，第一比較器123隨即輸出高電位的第一比較信號(hào)Vcoml，導(dǎo)通第一開關(guān)SWl與第二開關(guān)SW2，使控制信號(hào)Vc切換至低電位狀態(tài)。此控制信號(hào)Vc經(jīng)反向器轉(zhuǎn)換為高電位信號(hào)輸入至驅(qū)動(dòng)級(jí)，以產(chǎn)生低電位的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2停止導(dǎo)通二次側(cè)同步整流晶體管Q2。圖6為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)單元另一實(shí)施例的應(yīng)用電路圖。圖6A為對(duì)應(yīng)于采用此驅(qū)動(dòng)單元的二次側(cè)同步整流控制電路的作動(dòng)波形圖。如圖6所示,此驅(qū)動(dòng)單元400具有一控制信號(hào)產(chǎn)生電路420與一驅(qū)動(dòng)級(jí)440所構(gòu)成。其中，控制信號(hào)產(chǎn)生電路420接收反向放大信號(hào)Vamp與第一比較信號(hào)Vcoml,以產(chǎn)生一控制信號(hào)Vc。此控制信號(hào)Vc通過一反向器輸入驅(qū)動(dòng)級(jí)440，以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2?？刂菩盘?hào)產(chǎn)生電路420具有一第二比較器422、一第一 SR正反器424與一尖峰波形消除電路430。其中，第二比較器422接收反向放大信號(hào)Vamp與一第二參考電壓Vr2，以輸出一第二比較信號(hào)Vcom2。第一 SR正反器424依據(jù)第一比較信號(hào)Vcoml與第二比較信號(hào)Vcom2，以產(chǎn)生控制信號(hào)Vc。尖峰波形消除電路430具有一延遲單元436。此延遲單元436依據(jù)第一比較信號(hào)Vcoml產(chǎn)生一延遲信號(hào)Vde，以消除第二比較信號(hào)Vcom2上在同步整流晶體管Q2關(guān)斷瞬間所產(chǎn)生的尖峰波形(請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D6A)。在本實(shí)施例中，電源供應(yīng)端所提供的電源供應(yīng)電壓VCC為一直流電壓，而非如圖5的實(shí)施例的方波電壓。在一次側(cè)導(dǎo)通周期中，同步整流晶體管Q2的汲源極電壓Vds2處于高電位，反向放大器122輸出低電位的反向放大信號(hào)Vamp。此時(shí),反向放大信號(hào)Vamp的電位低于第一參考電壓Vrl,第一比較器123輸出高電位的第一比較信號(hào)Vcoml。隨后，在進(jìn)入二次側(cè)導(dǎo)通周期之初，變壓器的二次側(cè)線圈開始放電。此時(shí)，同步整流晶體管Q2的汲源極電壓Vds2反轉(zhuǎn)為負(fù)，此電壓隨著時(shí)間經(jīng)過逐漸趨近于零。同時(shí)，二次側(cè)電流Id2亦隨著時(shí)間經(jīng)過逐漸降低。在同步整流晶體管關(guān)斷Q2時(shí)，二次側(cè)電流Id2尚未下降至零。此時(shí)，二次側(cè)電流Id2流經(jīng)同步整流晶體管Q2的本體二極管(body diode),而導(dǎo)致同步整流晶體管Q2的汲源極電壓Vds2突然增大，而產(chǎn)生一尖峰波形。所述的汲源極電壓Vds2經(jīng)反向放大器122放大后所產(chǎn)生的反向放大信號(hào)Vamp，其變化趨勢(shì)與同步整流晶體管的汲源極電壓Vds2相反。也就是說，在二次側(cè)導(dǎo)通周期之初，反向放大信號(hào)Vamp為高電位并且隨著時(shí)間經(jīng)過逐漸下降，而在同步整流晶體管關(guān)斷Q2時(shí)，反向放大信號(hào)Vamp亦會(huì)產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的尖峰波形。因此，與圖5A的實(shí)施例相比較，本實(shí)施例的第一比較器123所產(chǎn)生的第一比較信號(hào)Vcoml在對(duì)應(yīng)于同步整流晶體管Q2關(guān)斷但二次側(cè)電流尚未歸零的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生一額外的脈波。此脈波的存在會(huì)導(dǎo)致同步整流控制產(chǎn)生錯(cuò)誤。為了解決此問題，本實(shí)施例利用尖峰波形消除電路430消除尖峰波形對(duì)于控制信號(hào)Vc的影響。如圖6所示，此尖峰波形消除電路430具有一第一與門432、一第二 SR正反器434、一延遲單元436與一第二與門438。其中，第一與門432接收第二比較信號(hào)Vcom2與延遲單兀436輸出的延遲信號(hào)Vde,以產(chǎn)生一第一輸出信號(hào)Vol。第二 SR正反器434接收第一比較信號(hào)Vcoml與第一輸出信號(hào)Vol，以產(chǎn)生互補(bǔ)的第二輸出信號(hào)Vo2與第三輸出信號(hào)Vo3。延遲單元436接收第二輸出信號(hào)Vo2，以產(chǎn)生延遲信號(hào)Vde。第二與門438接收第二比較信號(hào)Vcom2與第三輸出信號(hào)Vo3，以產(chǎn)生一第四輸出信號(hào)Vo4。所述的第一 SR正反器424接收第一比較信號(hào)Vcoml與第四輸出信號(hào)Vo4，以產(chǎn)生控制信號(hào)Vc。此控制信號(hào)Vc再通過一反向器輸入驅(qū)動(dòng)級(jí)440，以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2控制同步整流晶體管Q2的導(dǎo)通與關(guān)斷。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D6A，在一次側(cè)導(dǎo)通周期中，同步整流晶體管Q2的汲源極電壓Vds2處于高電位，反向放大器122輸出低電位的反向放大信號(hào)Vamp。此時(shí),反向放大信號(hào)Vamp的電位低于第一參考電壓Vrl,第一比較器123輸出高電位的第一比較信號(hào)Vcoml。此外，反向放大信號(hào)Vamp的電位亦低于第二參考電壓Vr2,第二比較器422輸出低電位的第二比較信號(hào)Vcom2。在第一比較信號(hào)Vcoml為高電位，第二比較信號(hào)Vcom2為低電位時(shí)，第一 SR正反器424輸出低電位的控制信號(hào)Vc。此控制信號(hào)Vc經(jīng)反向器輸入驅(qū)動(dòng)級(jí)440，產(chǎn)生低電位的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Vgs2。在進(jìn)入二次側(cè)導(dǎo)通周期之初，變壓器的二次側(cè)線圈開始放電。在時(shí)點(diǎn)tl時(shí)，同步整流晶體管Q2的汲源極電壓Vds2反轉(zhuǎn)為負(fù)。反向放大信號(hào)Vamp的電位高于第一參考電壓Vrl，第一比較器123輸出低電位的第一比較信號(hào)Vcoml。反向放大信號(hào)Vamp的電位亦高于第二參考電壓Vr2，第二比較器422輸出高電位的第二比較信號(hào)Vcom2。第一與門432輸出高準(zhǔn)位的第一輸出信號(hào)Vol至第二 SR正反器434的重置端R，使第二 SR正反器434的負(fù)輸出端QB輸出高準(zhǔn)位的第三輸出信號(hào)Vo3至第二與門438。第二與門438接收高準(zhǔn)位的第三輸出信號(hào)Vo3與高準(zhǔn)位的第二比較信號(hào)Vcom2，輸出高準(zhǔn)位的第四輸出信號(hào)Vo4至第一SR正反器424的設(shè)定端S，使第一 SR正反器424的正輸出端Q輸出高準(zhǔn)位的控制信號(hào)Vc。反向放大信號(hào)Vamp的電位隨著時(shí)間經(jīng)過逐漸降低，在時(shí)點(diǎn)t2時(shí),反向放大信號(hào)Vamp的電位低于第二參考電壓Vr2。此時(shí)，第二比較信號(hào)Vcom2由原本的高準(zhǔn)位切換至低準(zhǔn)位，不過，第一比較信號(hào)Vcoml仍然維持原本的低準(zhǔn)位。因此，第二與門438產(chǎn)生的第四輸出信號(hào)Vo4系由高準(zhǔn)位切換至低準(zhǔn)位。第一 SR正反器424所輸出的控制信號(hào)Vc的準(zhǔn)位并未改變。隨后，在時(shí)點(diǎn)t3時(shí),反向放大信號(hào)Vamp的電位下降至低于第一參考電壓Vrl。此時(shí)，第一比較信號(hào)Vcoml由原本的低準(zhǔn)位切換至高準(zhǔn)位，致使第一 SR正反器424所輸出的控制信號(hào)Vc的準(zhǔn)位由原本的高準(zhǔn)位切換至低準(zhǔn)位。同時(shí)，高準(zhǔn)位的第一比較信號(hào)Vcoml輸入第二 SR正反器434的設(shè)定端S，致使第二 SR正反器434的正輸出端Q產(chǎn)生高準(zhǔn)位的第二輸出信號(hào)Vo2。延遲單元436接收此高準(zhǔn)位的第二輸出信號(hào)Vo2，并延遲此高準(zhǔn)位第二輸出信號(hào)Vo2 —默認(rèn)時(shí)間，以產(chǎn)生一延遲信號(hào)Vde輸出至第一與門432。接下來，在對(duì)應(yīng)于同步整流晶體管Q2關(guān)斷但二次側(cè)電流尚未歸零的時(shí)候,反向放大信號(hào)Vamp產(chǎn)生一尖峰波形，其電位突然升高超過第一參考電壓Vrl與第二參考電壓Vr2，此時(shí)，第一比較信號(hào)Vcoml由原本的高準(zhǔn)位切換至低準(zhǔn)位，第二比較信號(hào)Vcom2由原本的低準(zhǔn)位切換至高準(zhǔn)位。第一與門432系依據(jù)高準(zhǔn)位的第二比較信號(hào)Vcom2與來自延遲單元436的延遲信號(hào)Vde，決定所輸出的第一輸出信號(hào)Vol的準(zhǔn)位。通過適當(dāng)設(shè)定延遲單元436的延遲時(shí)間,可確保在對(duì)應(yīng)于反向放大信號(hào)Vamp的尖峰波形的時(shí)間內(nèi)(亦即第二比較信號(hào)Vcom2處于高準(zhǔn)位的時(shí)間內(nèi))，延遲信號(hào)Vde維持在低準(zhǔn)位。因此，第一與門432會(huì)持續(xù)輸出低準(zhǔn)位的第一輸出信號(hào)Vol至第二 SR正反器434的重置端R，避免第二 SR正反器434的負(fù)輸出端QB輸出高準(zhǔn)位信號(hào)，以確?？刂菩盘?hào)Vc維持原本的低準(zhǔn)位狀態(tài)。本發(fā)明所提供的同步整流控制電路，可以準(zhǔn)確偵測(cè)同步整流開關(guān)的汲源極電位變化，以降低驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)的偏差。借此，即可避免驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)過早所導(dǎo)致的低效率問題，以及驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)太晚所導(dǎo)致的異常突波電壓與功耗損失。但是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，即凡依本發(fā)明權(quán)利要求及說明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修改，皆仍屬本發(fā)明權(quán)利要求所涵蓋的范圍內(nèi)。另外本發(fā)明的任一實(shí)施例或權(quán)利要求范圍不須達(dá)到本發(fā)明所揭示的全部目的或優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)。此外，摘要部分和標(biāo)題僅是用來輔助專利文件搜尋，并非用來限制本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
權(quán)利要求
1.一種二次側(cè)同步整流控制電路，其特征在于，包括: 一反向放大器，具有一輸入端接收來自一同步整流晶體管的一汲源極電壓信號(hào)，以輸出一反向放大信號(hào)； 一第一比較器，接收該反向放大信號(hào)與一第一參考電壓，以輸出一第一比較信號(hào)；以及一驅(qū)動(dòng)單元，接收該第一比較信號(hào)，并依據(jù)該第一比較信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制該同步整流晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的二次側(cè)同步整流控制電路，其特征在于，還包括一保護(hù)晶體管，該保護(hù)晶體管的一端耦接該同步整流晶體管的汲極，另一端耦接該反向放大器的該輸入端，該保護(hù)晶體管的一閘極耦接一電源供應(yīng)端，以接收一電源供應(yīng)電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的二次側(cè)同步整流控制電路，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)單元耦接至該電源供應(yīng)端以接收一二次側(cè)方波電壓，且該第一參考電壓依據(jù)該二次側(cè)方波電壓于一高準(zhǔn)位與一低準(zhǔn)位間進(jìn)行切換。
4.如權(quán)利要求2所述的二次側(cè)同步整流控制電路，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)單元耦接至該電源供應(yīng)端以接收一直流電壓，且該驅(qū)動(dòng)單元包括: 一第二比較器，接收該反向放大信號(hào)與一第二參考電壓，以輸出一第二比較信號(hào)；一第一 SR正反器,依據(jù)該第一比較信號(hào)與該第二比較信號(hào)，以產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及一尖峰波形消除電路，具有一延遲單元，該延遲單元依據(jù)該第一比較信號(hào)產(chǎn)生一延遲信號(hào)，以消除該第二比較信號(hào)上因該同步整流晶體管關(guān)斷瞬間所產(chǎn)生的尖峰波形。
5.如權(quán)利要求4所述的二次側(cè)同步整流控制電路，其特征在于，該尖峰波形消除電路包括: 一第一與門，接收 該第二比較信號(hào)與該延遲信號(hào)，以產(chǎn)生一第一輸出信號(hào)； 一第二 SR正反器，接收該第一比較信號(hào)與該第一輸出信號(hào)，以產(chǎn)生互補(bǔ)的一第二輸出信號(hào)與一第三輸出信號(hào)； 該延遲單元，接收該第二輸出信號(hào)，以產(chǎn)生該延遲信號(hào)；以及 一第二與門，接收該第二比較信號(hào)與該第三輸出信號(hào)，以產(chǎn)生一第四輸出信號(hào)，該第一SR正反器接收該第一比較信號(hào)與該第四輸出信號(hào)，以產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
6.如權(quán)利要求2所述的二次側(cè)同步整流控制電路，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)單元耦接至該電源供應(yīng)端以接收一二次側(cè)方波電壓，且包括一第一開關(guān)，該第一開關(guān)耦接至該電源供應(yīng)端，以將該第一比較信號(hào)轉(zhuǎn)換為與該第一比較信號(hào)時(shí)序相同或互補(bǔ)的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
7.一種交換式轉(zhuǎn)換器，其特征在于，包括: 一變壓器，具有一一次側(cè)線圈與一二次側(cè)線圈； 一一次側(cè)開關(guān)，耦接至該一次側(cè)線圈； 一脈寬調(diào)制控制器，用以控制該一次側(cè)開關(guān)的導(dǎo)通周期； 一同步整流晶體管，耦接至該二次側(cè)線圈；以及 一二次側(cè)同步整流控制電路，包括: 一反向放大器，具有一輸入端接收來自該同步整流晶體管的一汲源極電壓信號(hào)，以輸出一反向放大信號(hào)； 一第一比較器，接收該反向放大信號(hào)與一第一參考電壓，以輸出一第一比較信號(hào)；以及 一驅(qū)動(dòng)單元，接收該第一比較信號(hào)，并依據(jù)該第一比較信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制該同步整流晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的交換式轉(zhuǎn)換器，其特征在于還包括一高壓保護(hù)晶體管，該高壓保護(hù)晶體管的一汲極連接該同步整流晶體管的汲極，該高壓保護(hù)晶體管的一源極耦接該反向放大器的該輸入端，該高壓保護(hù)晶體管的一閘極耦接至一電源供應(yīng)端，以接收一電源供應(yīng)電壓。
9.如權(quán)利要求8所述的交換式轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該電源供應(yīng)端為該變壓器的該二次側(cè)線圈的一端。
10.如權(quán)利要求8所述的交換式轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)單元耦接至該電源供應(yīng)端以接收一直流電壓。
11.如權(quán)利要求8所述的交換式轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)單元耦接至該電源供應(yīng)端以接收一二次側(cè)方波電壓，且包括一第一開關(guān)，該第一開關(guān)耦接至該電源供應(yīng)端，以將該第一比較信號(hào)轉(zhuǎn)換為與該第一比較信號(hào)時(shí)序相同或互補(bǔ)的該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
12.如權(quán)利要求10所述的交換式轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)單元包括: 一第二比較器，接收該反向放大信號(hào)與一第二參考電壓，以輸出一第二比較信號(hào)； 一第一 SR正反器,依據(jù)該第一比較信號(hào)與該第二比較信號(hào)，以產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及 一尖峰波形消除電路，具有一延遲單元，該延遲單元依據(jù)該第一比較信號(hào)產(chǎn)生一延遲信號(hào)，以消除該第二比較信號(hào)上因該二次側(cè)同步整流晶體管關(guān)斷瞬間所產(chǎn)生的尖峰波形。
13.如權(quán)利要求12所述的交換式轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該尖峰波形消除電路包括: 一第一與門，接收該第二比較 信號(hào)與該延遲信號(hào)，以產(chǎn)生一第一輸出信號(hào)； 一第二 SR正反器，接收該第一比較信號(hào)與該第一輸出信號(hào)，以產(chǎn)生互補(bǔ)的一第二輸出信號(hào)與一第三輸出信號(hào)； 該延遲單元，接收該第二輸出信號(hào)，以產(chǎn)生該延遲信號(hào)；以及 一第二與門，接收該第二比較信號(hào)與該第三輸出信號(hào)，以產(chǎn)生一第四輸出信號(hào)，該第一SR正反器接收該第一比較信號(hào)與該第四輸出信號(hào)，以產(chǎn)生該驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
全文摘要
一種二次側(cè)同步整流控制電路，包括一反向放大器、一第一比較器與一驅(qū)動(dòng)單元；其中，反向放大器具有一輸入端，接收來自一同步整流晶體管的一汲源極電壓信號(hào)，以輸出一反向放大信號(hào)；第一比較器，接收反向放大信號(hào)與一第一參考電壓，以輸出一第一比較信號(hào)；驅(qū)動(dòng)單元，接收第一比較信號(hào)，并依據(jù)第一比較信號(hào)產(chǎn)生一驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制同步整流晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)。本發(fā)明還提供一種包括上述二次側(cè)同步整流控制電路交換式轉(zhuǎn)換器。本發(fā)明將同步整流晶體管的汲源極電壓經(jīng)一反相放大器反相放大后，再連接一比較器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)，可降低驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)的偏差，改善偏差過大所造成的缺陷。
文檔編號(hào)H02M1/08GK103219873SQ20121001717
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者徐達(dá)經(jīng) 申請(qǐng)人:尼克森微電子股份有限公司